BASEMENT – Softwareumgebung zur numerischen Modellierung der Hydro- und Morphodynamik in FließgewässernBASEMENT—Software environment for numerical modelling of hydro- and morphodynamics in watercourses

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作者
David Vetsch
Matthias Bürgler
Eva Gerke
Stephan Kammerer
Davide Vanzo
Robert Boes
机构
[1] ETH Zürich,Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW)
关键词
1D Model; 2D Model; Flachwassergleichungen; Geschiebetransport; Suspensionstransport; Grundwasserströmung; 1D-2D-Modellkopplung; 1D model; 2D model; Shallow water equations; Bedload; Suspended load; Subsurface flow; 1D-2D model coupling;
D O I
10.1007/s00506-020-00677-6
中图分类号
学科分类号
摘要
Die numerische Modellierung der Fließgewässerdynamik ist sowohl für das wissenschaftliche Prozessverständnis als auch für die Projektplanung in der Ingenieurpraxis von großer Bedeutung. Zu diesem Zweck, und insbesondere abgestimmt auf alpine und subalpine Gegebenheiten, wird die Modellierungssoftware BASEMENT entwickelt und in eine Simulationsumgebung integriert, die vollumfänglich auf freier oder frei verfügbarer Software besteht. BASEMENT ist ein äußerst vielseitiges Simulationswerkzeug, das zur Steigerung der Berechnungseffizienz die Verwendung von Mehrkern- oder Grafikprozessoren unterstützt. Dadurch können Simulationen je nach Fragestellung um ein Vielfaches beschleunigt werden. Die Software besteht im Wesentlichen aus einem 1D- und 2D-Modul, wobei die Hydrodynamik basierend auf den Flachwassergleichungen berechnet wird. Zur Simulation der Morphodynamik wird der Geschiebe- und Suspensionstransport berechnet. Um größere Berechnungsgebiete effizient zu simulieren, lassen sich 1D- und 2D-Teilmodelle auf verschiedene Weise koppeln. Außerdem sind ein Regler zur automatischen Steuerung und ein dreidimensionales Grundwassermodell implementiert. Die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten der Software werden anhand aktueller Beispiele aufgezeigt. Die stetig wachsende Zahl an Anwendern bestätigt, dass BASEMENT ein nützliches Werkzeug zur effizienten Untersuchung komplexer und umfangreicher Fragestellungen im Fluss- und Wasserbau ist.
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